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Bieri Hydraulik AG Switzerland www.bierihydraulics.com

BIERI - Sistema de Desarenado Vertical

Descripcion

http://www.bierihydraulics.com/

Contenido

1. BIERI Hydraulik – Lider mundial de sistemas de desarenadores verticales

2. El desarenado de las cámaras de agua, reduce los costos de reparación hasta 5 veces

3. Fiable, personalizado. El desarenador BIERI cumple los más exigentes

requerimientos

requisitos

4. Ventajas económicas del desarenador vertical BIERI frente a otros sistemas

5. Planos

6. Lista de referencias - casi 100 Desarenadores BIERI han estado en

funcionamiento en el mundo por mas de 50 años.

en todo el mundo durante más de 50 años

Desander System Description

1. BIERI Hydraulik – Lider mundial de sistemas de desarenadores verticales

Bieri Hydraulik AG miembro del Grupo HYDAC D con sede en Suiza y con operaciones en

todo el mundo. La compañía desarrolla y fabrica componentes estándar de hasta 1000

bar, hechos a la medida de las solicitudes presentadas para cada rango de presión e

instalaciones completas. Incluyendo controles numéricos y montaje en el lugar.


2. El desarenado de las cámaras de agua, reduce los costos de reparación hasta 5 veces Las tomas de agua de alta presión de las centrales hidroeléctricas requieren desarenado eficaz.

Sin un sistema de desarenado fiablea, desgaste en turbinas, válvulas inyectoras,

dispositivos de control y tuberías de presión incurren en reparations muy altas.

Fuente: Study T. Nozaki, published 1990

El cambio ambiental, como el calentamiento de la capa de permafrost indica una mayor proporcion de arena y grava en la toma de centrales hidroelectricas. Esto significa que la

utilizacion de sistemas desarenadores ganara importancia, aun mas en el futuro.

El desgaste de la turbina está influenciado principalmente por el tamaño de partículas que permanecen en el agua, la distribución de las partículas, la forma y la dureza de los sólidos

suspendidos y las alturas de caída netas.


mo

dif

ied

, su

sp

en

ded

so

lid

mate

rial

co

nte

nts

PE

[g

/l]

Reparacion de ciclos de los impulsores en turbinas Francis (X5 Cr/Ni 13/4)

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

0 100 200 300 400 500 600

Net fall height [m]

1 año

2 años

4 años

8 años

16 años

3. Fiable, personalizado. El desarenador BIERI cumple los más exigentes requerimientos

3.1 Como Trabaja el desarenador BIERI

El agua se envia atravez de una o varias cuencas

longitudinales

El tamaño de las cuencas dependerá del volumen requerido de agua y del tipo de sedimento presente. La arena que se acumula en la parte inferior de la cuenca se vacía a través de la esclusa y de nuevo en el lecho del río por la compuerta hidráulica activada. Este desarenado vertical reduce la cantidad requerida de agua para el lavado a un mínimo. También reduce la pérdida de tiempo de producción a un mínimo.

Gracias a la adaptación individual de los períodos de descarga de agua, compuertas y los intervalos de lavado de la arena dispositivo de lavado en el fondo de la cuenca desarenado en forma de V, el sistema puede ser óptimizado para establecer las condiciones predominantes. El lavado puede ser activado por un programa de control o manualmente y en ambos casos el sistema es completamente flexible para satisfacer las condiciones locales predominantes.

Durante la descarga de flujo de agua a la turbina se mantiene. No es necesario drenar

completamente la cuenca mientras se enjuaga. La producción de energía es continuo.


Cada unidad del dispositivo de lavado de arena consiste en una placa base de hormigón

revestido y una esclusa apoyada longitudinalmente desplazable. La compuerta se abre y cierra

por dos cilindros de un solo sentido o un cilindro diferencial. La fuerza máxima activación

necesaria para abrir o cerrar la compuerta es de 650 kN. Las unidades se fabrican en longitudes

estándar de 15, 20 y 25 m. La construcción de acero de las unidades de desarenador tienen

compuertas 0,5 m de distancia. En condiciones normales, las compuertas se abren sólo en

parte. Gracias a los sensores de medición de nivel de arena en cada unidad.

Durante décadas, el Desarenador BIERI ha estado trabajando de forma fiable en todo el mundo

3.2 Ejemplos de la eliminación de los sedimentos duros con Desarenador BIERI

Para la demostración: sólo parcialmente abiertas desarenador vacio (sistema Motec) compuertas. sluice gates


3.3 Normas de construcción y aplicaciones para los sistemas desarenadores BIERI

El sistema de BIERI es adecuado para cámaras de agua de pequeñas a muy grandes, es decir,

para volúmenes de flujo de entrada de aprox. 1 m3/seg. a 96 m3/seg. En las zonas

montañas, las cámaras de desarenador se construyen a menudo en cavernas directamente

en la montaña o por debajo de un refugio de concreto, debido a la caída de rocas.

En las tierras bajas, que se implementan como construcciones abiertas.

El tamaño de un desarenador depende del volumen de agua a la entrada, las características

de las partículas de arena y el grado de eliminación, es decir, el máximo tamaño de las

partículas a ser eliminado.

Cada cuenca o cámara del desarenador puede incluir varias unidades dispuestas en una fila. En

sistemas más grandes, varias cuencas o cámaras se pueden colocar una al lado dela otra.

Tasa de flujo promedio en la cuenca

Nivel de agua por encima de la unidad desarenadora

Altura minima de la cuenca

Altura minima del canal desarenador

Ancho minimo del canal desarenador

Base de pendiente de canal desarenador

Longitud de la cuenca

0,2 - 0,3 m/sec.

2,5 - 16,0 m

4:5

1,0 m

0,8 m

2,5 - 3 %

15 - 100 m

3.4 Ajuste individual del sistema a la situacion existente

3.4.1 Equipo adicional

Para que el desarenador funcione eficientemente, el siguiente equipo adicional es muy util :

• Maquina rastrillo de limpieza

• Limpieza en bruto de la entrada de agua con un rastrillo de basura

• Valvula de toma de agua

• Rastrillo limpia rejas

• Puerta de salida

La esclusa de entrada limpia en bruto el agua tratada y filtra los sólidos en suspensión. El rastrillo de la basura amortigua las corrientes turbulentas de agua que se producirían en el

canal de entrada.

Durante las operaciones la valvula de toma de agua esta abierta. Solo es cerrada para secar el desarenador para trabajos de revision y mantenimiento. La puerta de salida esta normalmente

cerrada y previene posibles fugas atravez del dispositivo de lavado de arena.


3.4.2 Sala de control del sistema de control y panel de control

Si es posible, la sala de control debe estar situado en el medio de las cuencas del

desarenador. Esto permite una longitud mínima de las mangueras hidráulicas de acero

inoxidable conectadas a los dispositivos hidráulicos. Las unidades de control eléctrico y panel

de control para el desarenador, las puertas y paneles de limpieza del canal de control también

debe estar en la misma habitación. La habitación debe estar lo más seca posible. El dispositivo

hidráulico está equipado con componentes de última generación BIERI. Ellos aseguran un

funcionamiento sin problemas del sistema desarenador. Una bomba manual de emergencia

permite el funcionamiento del desarenador y de esclusas durante un período de falta de

energia. Es posible integrar elementos de control adicionales para compuertas y puertas en el

mismo sistema.

3.4.3 Controles

Un sistema de control PLC se encuentra en el corazón de cada desarenador. Este permite

ajustar el programa de manejo de lavado a las condiciones imperantes. El lavado de las

unidades es intermitente para evitar la reducción del flujo de agua tratada a las turbinas.

Sistemas desarenadores equipados con varias unidades dispuestas en secuencia, se vacían

en forma individual.

. Los siguientes parámetros se pueden ajustar o cambiar por el personal de operación en cualquier momento:

• Altura del sedimento de arena: ajuste normal de los detectores aprox. 0,8m

• Intervalos de lavado:

• Apertura de descarga:

• Periodo de descarga

1 - 100 horas

25 – 190mm

10 seg. - 24 horas

En función de la acumulación de arena, los intervalos de lavado automático pueden ser

preseleccionados entre ½ hora y hasta 100 horas. Con los controles automáticos,

dependientes de arena, lavado es activado por el sensor de medición de nivel de arena. El

sensor de medición de nivel de arena monitorea la altura de la arena en cada cuenca

desarenadora. A medida que cada cámara de agua tiene sus propias condiciones

prevalecientes, El sensor de medida de nivel de arena tiene que ser establecido o ajustado

durante la fase inicial

Los registros de errores de automonitoreo del sistema que se muestran de forma individual en

el panel de control local o reportados a la estación central de control remoto como los

mensajes de alarma colectiva. El sistema también puede ser controlado manualmente desde

el panel de control.

. Debido a este concepto de control el desarenador - BIERI requiere volúmenes excepcionalmente

bajos de flujos de agua. El lavado sólo se activa cuando la arena suficiente se ha reunido en

una unidad de desarenador.

3.5 Avisos en lo que respecta a los tamaños de las cuencas del desarenador.


Medidas de constructcion para el desarenador BIERI Desander

El sistema BIERI sólo requiere una entrada única que abarca toda la longitud de la cuenca. Las

cámaras de los cilindros hidráulicos en el extremo de cada unidad no requieren ningun

entrada especial. Las varillas de acero en la primera capa de hormigón se utilizan para apoyar

la construcción de acero. Las tuberías de aceite de los cilindros hidráulicos se puede colocar

en la primera capa de hormigón o directamente sobre el hormigón terminado. Una cubierta de

acero es necesaria, sin embargo.

La base para calcular el tamaño de las cuencas :

Durante el diseño de los sistemas hidráulicos, es importante que las condiciones de flujo de

corriente sean calmadas y reguladas en la entrada. Las condiciones de flujo asimétrico y las

turbulencias pueden impedir el funcionamiento de la cuenca.

Las mediciones principales de la cuenca se originan a con la ayuda de las siguientes

referencias:


Q

n d

LW

Vgrenz

=

=

=

=

=

Tasa total de flujo en m3/sec.-1

Numero de cuencas del desarenador

Diametro mas pequeño de la particular que se desea eliminar

Longitud de la Cuenca del dedarenador en m

Velocidad limite del agua en la cuenca

Resultados en:

B

H

A

v

L tot

wf

=

=

=

=

=

=

Ancho efectivo de la cuenca en m2

Altura del agua por encima del dispositivo de lavado del desarenador en m

Seccion transversal de la cuenca en m2

Tasa de flujo en m/sec.-1

Longitude efectiva de la Cuenca en m

Velocidad de asentamiento de la arena en el flujo de agua en m/sec.-1

at10˚C

Avisos Generales

El tamaño y el tipo de la cuenca de desarenador se debe dejar a los expertos constructores de

centrales hidroeléctricas. En el diseño de la cuenca, se debe prestar especial atención a la

sección transversal de la cuenca. Para evitar los remolinos en los bordes y el demasiado flujo en

el medio, el ancho B de una sola cuenca no debe superar aproximadamente. 1/8 th de la

longitud de la cuenca. Con grandes volúmenes de agua, la construcción de varias cuencas

paralelas pequeñas es preferible a una sol cuenca muy grande.

El tamaño de la cuenca determinada teóricamente debe ser confirmado por pruebas de modelos. 3.6 Revisión, reconstrucción y modernización del desarenador existente

Las revisiones y modernizaciones de BIERI no sólo restauran los sistemas a su estado original,

sino que aumentan su eficiencia. Los sistemas existentes de lavado horizontales se pueden convertir con el sistema de lavado vertical de BIERI en cualquier momento. El consumo del flujo de lavado de sistemas horizontales se reducirá considerablemente. Las recientemente desarrolladas recubiertos de plástico placas-MOTEC en la construcción nuevas esclusas reducen las fugas de agua en el sistema por otro 90%. Los expertos de BIERI le asesorarán de forma competente y en poner en práctica la solución

más rentable para usted

.


4. Ventajas economicas de los desarenadores verticlaes BIERI sobre otros sistemas :

Debido al significativamente menor consumo de flujo de agua de lavado y la producción de

energía sin interrupciones durante el lavado, los sistemas desarenadores verticales de BIERI,

tienen un período de recuperación de menos de 3 años. En un estudio de caso real de un

sistema de descarga horizontal, la producción de energía se interrumpió durante 1040 horas

en un año debido a la descarga. El sistema de lavado vertical de BIERI elimina estos períodos,

donde no se puede producir energía

Además, al elegir los sistemas de desarenadores BIERI, los costes de construcción pueden

reducirse mediante la reducción del número de cuencas y la longitud de las cuencas en

comparación con otros sistemas. Lavado vertical asegura un fuerte flujo de agua en las

aberturas de compuertas múltiples que proporcionando un lavado muy eficaz, incluso de los

sedimentos duros.

effective flushing of even tough sediment. Los expertos de BIERI estarán felices de llevar a cabo un estudio de viabilidad de su proyecto

específico.


5. Planos

Sección transversal típica de la cuenca del desarenador


REFERENLISTE

LISTE OF REFERENCES

LISTA DE REFERENCIAS

Überdeckte Entsander / Covered desander / Dessableur couvert / Desarenador recubierto

Offene Entsander / Open desander / Dessableur à ciel ouvert / Desarenador abierto

Entsander in Kavernen / Cavern desander / Dessableur en caverne / Desarenador en caverna


¤

∪

∩

SWITZERLAND

¤ Kraftwerk Illsee-Turtmann AG Hübschweidli 1954 1 x 32 m

¤

∪

Kraftwerk Ernen Gluringen 1955 2 x 95,6 m

Kraftwerk Gougra AG Motec 1957 2 x 55 m

∪ Kraftwerk Ackersand AG Mattsand 1958 4 x 60 m

¤ Lizerne et Morge SA Liapey 1959 1 x 50 m

¤ Misoxer Kraftwerke AG Buffalora 1959 1 x 38 m

¤ Kraftwerk Mattmark AG Saas-Fee 1960 1 x 50 m

¤ Kraftwerk Göschenen AG Urnerloch 1960 2 x 75 m

∪ Misoxer Kraftwerke AG Moesa-Corina 1960 2 x 22,5 m

∪ Misoxer Kraftwerke AG Valbella 1962 1 x 43 m

∪ Licht- und Wasserwerk Luzern-Engelberg AG Engelbergeraa 1962 2 x 63 m

¤ Kraftwerke Vorderrhein AG Medels 1962 2 x 30 m

¤ Kraftwerke Vorderrhein AG Sedrun 1962 2 x 30 m

¤ Forces Motrices Mauvoisin SA Breney 1962 1 x 7 + 70,5 m

¤ Grande Dixence SA Ferpècle 1962 4 x 20 m

¤ Grande Dixence SA Gornera 1962 2 x 40 m

¤ Grande Dixence SA

10 m

Tsidjiore Nuove 1962 1 x 21 + 1 x

¤ Grande Dixence SA Bertol 1962 2 x 24,5 m

∪ Kraftwerke Linth-Limmern AG Hintersand 1962 1 x 27 m

¤ Aletsch AG Aletschgletscher 1962 2 x 50 m

∪ Kraftwerke Linth-Limmern AG Durnagelbach 1964 1 x 24

∪ Kraftwerke Linth-Limmern AG Linth-Tierfehd 1964 1 x 24 m

∪ Albula-Landwasser Kraftwerke AG Glaris 1964 2 x 50 m

∪ Albula-Landwasser Kraftwerke AG Monsteinerbach 1964 1 x 17 m


¤ Kraftwerke Mattmark AG Zermeiggern 1964 1 x 21,5 m

∪ Albula-Landwasser Kraftwerke AG Albula 1965 1 x 35 m

¤ Albula-Landwasser Kraftwerke AG Tuorsbach 1965 1 x 40 m

∩ Albula-Landwasser Kraftwerke AG Tischbach 1965 1 x 15 m

¤ Kraftwerk Bürglen AG Unterschächen 1966 2 x 60 m

¤ Albula Landwasser Kraftwerke AG Stulserbach 1966 1 x 19 m

¤

∩

Kraftwerk Bürglen AG Sulztalbach 1966 1 x 19,5 m

Kraftwerke Linth-Limmern AG Jetzbach 1967 1 x 26 m

∩ Kraftwerke Linth-Limmern AG Wichlenbach 1967 1 x 28 m

∪ Engadiner Kraftwerke AG Clemgia 1968 4 x 25 m

∪ Engadiner Kraftwerke AG S-Chanf 1969 4 x 50 m

¤ Engadiner Kraftwerke AG Varusch/Vallember 1969 1 x 30 m

∪ Engadiner Kraftwerke AG Sampuoir 1969 1 x 19 m

∪ Engadiner Kraftwerke AG Tantermozza 1969 1 x 19 m

¤ EW Davos Chumma 1969 1 x 35m

∪ Lonza AG, Abteilung Kraftwerke Saas-Balen 1970 2 x 35 m

¤ Kraftwerk Brusio AG Saiento 1970 1 x 16 m

∪ Electricité d'Emosson SA La Fouly 1971 2 x 40 m

¤ Elektrowatt AG Létéygeon 1975 1 x 15 m

¤ Kraftwerke Sarganserland AG Seez 1976 1 x 26 m

∩ Lonza AG, Abteilung Kraftwerke Ganterbach 1979 1 x 29 m

∪ Kraftwerke Ilanz AG Tavanasa 1984 4 x 36 m

¤ Kraftwerke Ilanz AG Ual da Siat 1985 1 x 36 m

¤ Kraftwerke Ilanz AG Ranasca-Nord 1985 1x36m

¤ Albula-Landwasser Kraftwerke AG Filisur-Albula 1985 1 x 30 m


∩ SBB KW Amsteg Ezlibach 1986 1 x 15 m

∪ Engadiner Kraftwerke Pradella 1990 2 x 60 m

¤ Engadiner Kraftwerke Assa 1990 1 x 15 m

∪ Gemeindekorporation Chur-Sand Lüön 1994 2 x 38 m

∩ Licht- und Wasserwerk Adelboden Engstligen 1995 1 x 25 m

∪ Diesbach/GL Legler & Co, Zürich,

KW an der Linth 1995 1 x 25 m

ITALIA

∪ AEM,

Azienda Engergetica Municipale Milano Boscaccia Nuova 1997 2 x 25 m

GUATEMALA

∪ I.N.D.E. Guatemala Jurun-Marinala 1969 4 x 24,5 m

∪ I.N.D.E. Guatemala Agua Caliente 1977 6 x 25 m

∪ Ministero de Obras Publicas

Guatemala Xaya-Pixcaya

Acueducto Nacional 1978 2 x 20 m

PERU

∩ Electroperu, Lima Mantaro 1970 20 x 20-30 m

∪ Electroperu, Lima Carhuaquero 1981 10 x 30 m

∪ Electroperu, Lima Machu Picchu 1981 12 x 26 m


CHILE

∩ Chilgener, Santiago Planta hidroeléctrica

Alfalfal - Olivares

1987 9 x 25 m

∩ Chilgener, Santiago Planta hidroeléctrica Alfalfal - Colorado

1987 12 x 25 m

COSTA RICA

∩ IMPSA / Comp. Nacional de

Fuerza y Luz S.A. Daniel Gutierrez 1995 3 x 30 m

PHILIPPINEN

¤ Transfield Philippines Inc. San Fernando La Union Rep. Philippines

Bakun AC Hydropower Project

1999 6 x 20 m

SRI LANKA

∪ Hydropower Kukule Ganga

Ceylon Electricity Board

Kukule Ganga 2002 8 x 22,5 m

NEPAL

¤ Nepal Electricity Authority (His Majesty’s Government

Middle Marsyangdi 2005 24 x 25 m


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